Хижняков Ю.Н. Метрология, стандартизация и сертификация - файл n1.doc

приобрести
Хижняков Ю.Н. Метрология, стандартизация и сертификация
скачать (14811.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc14812kb.13.09.2012 19:24скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7

Измерение уровней



Задачи измерения:

  1. Измерение малых отклонений уровня.

  2. Измерение больших отклонений уровня (4, 8, 16 метров).


Поплавковый датчик уровня с постоянным погружением.

3

Поплавок преобразует уровень в перемещение

тросика. Перемещение поплавка ограничено

2 боковыми натянутыми струнами.

1 – поплавок;

- - 1 1 2 – лента стальная;

h - - - 3 – датчик угол-код;

-- -- 4 – противовес.

Применение шестнадцатиразрядного кода позволяет с точностью 1 мм измерять длину 65536 мм.
Поплавковый датчик уровня переменного погружения

(буйковый датчик)




Поплавок погружен в жидкость и на него действует выталкивающая сила (сила Архимеда). Эта выталкивающая сила уравновешивается пружиной. С изменением уровня поплавок перемещается, но его перемещение меньше, чем изменение уровня.


Гидростатические уровнемеры

В резервуар помещен колокол и закрыт снизу гибкой мембраной, необходимой для разграничения сред, что обеспечивает постоянный объем воздуха внутри колокола. Давление в колоколе измеряется манометром. Чем выше уровень, тем выше давление.




Пневмометрический уровнемер




Трубка погружается в резервуар до самого дна. Снизу трубка открыта и через нее прокачивается воздух. Манометр измеряет давление воздуха, которое необходимо для того, чтобы продавить воздух через трубку. Это давление и будет давление столба жидкости в резервуаре.


Уровнемер с дифференциальным манометром




Уровень жидкости во 2 резервуаре устанавливают по нижнему значению уровня в 1 резервуаре. Поэтому дифференциальный манометр показывает давление жидкости выше нижнего уровня в 1 резервуаре.

Электрические уровнемеры
Емкостный уровнемер

Простейший случай – две пластины погружены в жидкость. Емкость образованного пластинами конденсатора зависит от того, насколько они перекрыты жидкостью.




Электродный уровнемер



Электроды погружаются на разную глубину. Когда уровень достигнет уровня, на который погружен электрод, восстанавливается соответствующая электрическая цепь.

На – аварийный уровень жидкости;

Нв – верхний уровень жидкости;

Нн – нижний уровень жидкости.

Сигнализация: если резервуар пустой, то горит лампа 1; если уровень поднимется, то лампа 1 отключится и включится лампа 2, которая будет гореть до тех пор, пока не заполнится резервуар; резервуар полный – лампы не горят; реле КА включает аварийный насос, откачивающий воду из резервуара.
Измерение уровня сыпучих материалов
Можно использовать разновидность поплавкового датчика.

При этом нужно, чтобы поплавок не засыпало. Для этого делают поплавок на винте с большим шагом (т.е. витки винта расположены так, что гайка поплавка соскальзывает с винта). Винт медленно вращается, и если поплавок будет придавлен песком, то винт его вытащит из песка.
Мембранный датчик




В резервуаре есть отверстия закрытые гибкими мембранами. Если песок достигает мембраны, то она прогибается и замыкает контакт (верхний контакт показывает, что резервуар полный, а нижний контакт показывает что, резервуар пустой).

Измерение параметров движения
К параметрам движения относятся: путь, скорость, ускорение.
Измерение пути

  1. У автомобиля путь определяется числом оборотов колеса, при этом будет погрешность, которая определяется непостоянством диаметра колеса и проскальзыванием.

  2. Радиолокация. Расстояние определяется по времени прохождения радиосигнала. Применяется для больших расстояний.

  3. Эхолот. Применяется для измерения глубины.

  4. Оптические дальномеры. Работают по принципу радиолокатора.


Измерение скорости
А) Механические датчики скорости




Цилиндр с поршнем, в котором имеются отверстия с небольшим сечением. Входное воздействие оказывается на поршень. За счет вязкости среды поршень не может перемещаться мгновенно относительно цилиндра. Возникает сила, действующая на пружину и перемещающая движок потенциометра. Сила уравновешивается пружиной.

,

где V – скорость,

 – коэффициент вязкости жидкости,

с – жесткость пружины,

X – перемещение цилиндра.

В момент равновесия:



т.е. ,




Магнит и диск расположены с зазором между ними. Входная величина – скорость вращения магнита. При вращении магнита наводится ЭДС, возникают токи Фуко, поле которых взаимодействует с постоянным полем магнита. При этом диск увлекается за магнитом. Возникает вращающий момент, который уравновешивается моментом пружины. Чем больше скорость вращения магнита, тем больше угол поворота диска. Угол поворота измеряется дифференциальным трансформаторным датчиком.
Центробежный датчик угловой скорости (регулятор Д.Уатта) (1785г.)


При вращении на грузы действуют центробежная сила, сжимающая пружину. Перемещение подвижной шайбы пропорционально скорости вращения.

Диоды обеспечивают однополупериодное выпрямление. При ? = 0 плунжер занимает среднее положение, ток через индикатор равен нулю. При ? ? 0, стрелка индикатора отклоняется.
Б) Электрические датчики частоты вращения




Тахогенератор постоянного тока

Постоянный магнит на статоре, а обмотка на роторе. Так как обмотка вращается, то нужна щеточная система для снятия постоянного напряжения через коллектор. Коллектор – это механический выпрямитель.




Асинхронный тахогенератор







На вертикально расположенную катушку подается напряжение. Магнитное пульсирующее поле первичной обмотки пересекает вторичную обмотку. Если ротор неподвижен, то UВЫХ==0 В. При вращении ротора (алюминиевым стакан) в нем наводится ЭДС, возникают токи, которые создают свое магнитное поле. Магнитные поля статора и ротора взаимодействуют между собой и искажают общее поле тахогенератора, при этом магнитное поле тахогенератора пересекает вторичную обмотку, в ней наводится ЭДС=, где . Она тем больше, чем больше скорость вращения якоря.

Использование до (26)103 об/мин


Синхронный тахогенератор
;



Синхронный тахогенератор состоит из двух микромашин, которые обеспечивают дистанционное измерение угловой скорости.

При вращении ротора первой микромашины в статоре её индуцируется трехфазная ЭДС с частотой в три раза больше, чем измеряемая угловая скорость (р = 3), где р – число пар полюсов.

При протекании тока в статоре второй машины, в ней возникает вращающееся магнитное поле с частотой 3. В беличьей клетке ротора второй микромашины индуцируется ЭДС, в ней протекают токи, создающие электромагнитный момент, вызывающий разгон ротора до подсинхронной скорости. Наличие постоянных магнитов на роторе позволяет раскрутиться ротору второй микромашины до синхронной скорости, т.е. ротор будет вращаться с частотой поля статора этой микромашины и, соответственно, поля статора первой микромашины.

Ротор второй микромашины вращается свободно и необходим для уменьшения магнитного сопротивления магнитному потоку для создания необходимой индукции В в зазоре второй микромашины, где находится алюминиевый стакан, связанный с измерительной системой. Магнитные силовые линии поля статора, пересекая стакан, индуцируют в нем ЭДС, ток и соответствующий электромагнитный момент. Вращающий момент стакана уравновешивается моментом сопротивления спиральной пружины измерительной системы. В момент равновесия этих моментов стрелка измерительного прибора придет в состояние покоя. Наблюдатель может снять визуально отсчет по шкале прибора.

; ;


Частотные датчики скорости

Фотоэлектрический датчик



Индукционный бесконтактный датчик ДЧВ-2500


Стробоскопический способ измерения скорости
Тахометр с импульсной лампой


Импульсная лампа с отражателем. Лампа вспыхивает с частотой генератора (ее можно изменять). Т.о. наблюдатель будет видеть метку на валу в момент вспышки. Если частота генератора равна частоте вращения, то наблюдатель будет видеть метку в одном и том же месте. Если частота генератора немного отличается от частоты вращения, то метка будет плавно перемещаться по направления либо против направления вращения вала.


Лекция № 13
Измерение постоянных ускорений



Входная величина – перемещение датчика в вертикальном направлении. При этом на груз действует сила F=ma, эта сила компенсирует Fпр. Перемещение груза пропорционально ускорению и измеряется реостатным датчиком.
F=m∙a;

Fпр=с∙x; x=a∙m/c;

Fпр=F; c – жесткость пружины.
При работе датчика возможен резонанс с частотой ?0 (т.к. один элемент (пружина) запасает кинетическую энергию, а другой элемент (масса) запасает потенциальную энергию). Датчик должен работать на частоте , для чего ставится воздушный успокоитель. При измерении ускорения датчик должен работать в области частоты



Металлический барабан, заполненный вязкой жидкостью (глицерин), раскручивается до большой угловой скорости. Это вызывает центрирование металлического цилиндра внутри барабана. Под действием ускорения барабан смещается относительно металлического цилиндра и изменяет ёмкости дифференциального конденсатора C1 и С2 . С3 = const и используется для токосъема.
Измерение переменных ускорений (вибраций)
Пьезоэлектрические датчики вибрации (переменного ускорения)


Масса за счет инерции механически воздействует пъезоэлемент (прямой пъезоэффект).

Диапазон от 0 до 100.

- амплитуда напряжения

Чувствительность ; g = 103 м/с2


Струнный датчик вибрации



При включении Uпит за счет броска токов возбудитель В притянет струну. После этого струна 2 будет совершать затухающие колебания, которые адаптером А будут усиливаться. Генератор в дальнейшем работает на собственной частоте f0, которая должно быть известна с высокой точностью.

Измерение механических усилий.
Усилия бывают:

Сосредоточенные усилия – линейные и крутящие моменты.

Рассредоточенные усилия – внутренние механические напряжения.

Сосредоточенные усилия можно измерить непосредственно через перемещение (тензометрия).
Датчик линейных усилий



F – измеряемая сила действует на рычаг, который перемещается. Перемещение рычага измеряется дифференциальным трансформаторным датчиком. Вместо упругого преобразователя используется магнитная система. Переменный сигнал с выхода ФЧВ выпрямляется и подается в обмотку магнитной системы, которая оказывает усилие Fуравн. на рычаг.

Пусть F – увеличилась, что вызывает перемещение ферромагнитного сердечника датчика. При этом увеличивается переменное напряжение (сигнал) с выхода дифференциального трансформаторного датчика, которое выпрямляется и увеличивает ток в катушке магнитной системы, т.е. каждому значению силы F соответствует определенное значение тока магнитного преобразователя. Датчик, имея ООС, реализует статическое регулирование. Здесь есть статическая ошибка, которая тем больше, чем меньше коэффициент усиления системы.

Показания прибора пропорциональны величине линейного момента.
Измерение крутящих моментов




Е – модуль упругости;

ℓ - базовая длина;

D – диаметр вала;

Мкр – крутящий момент.

  1. Для измерения угла поворота сечений могут использоваться любые датчики, например – емкостный датчик:


Емкость образуется пластинами. При закручивании изменяется площадь перекрытия SX = S cos ? пластины. Если вал вращается, то нужны контактные кольца и щетки.


  1. Бесконтактный оптический датчик:



Если М = 0, то вырезы одного диска не совпадают с вырезами другого. При увеличении крутящего момента сечения смещаются, площадь перекрытия отверстий увеличивается, увеличивая фототок датчика


  1. Фазоимпульсный датчик момента



На валу два зубчатых колеса на расстоянии ℓ. У каждого колеса индукционный датчик и постоянный магнит с обмоткой. При закручивании импульсы c датчиков смещаются и управляют работой RS-триггера. Датчик нашел применение в авиации.


  1. Индуктивный торсиометр



Uп = 220V (400ч2000 Гц)

Мкр = 100ч8000 Нм

∆U=U’-U’’

E = U’-U’’=0 ∆? = 0

C вторичной обмотки Тр2 снимается сигнал моста, сдвинутый на 90° по отношению к Uп, и подается на первый вход усилителя. На второй вход усилителя подается напряжение (в противофазе U) со вспомогательного моста (реохорд, R2, R3).



Напряжения U’ и U’’должны быть всегда в противофазе. Сдвиг фаз между ними – выходной сигнал, пропорциональный крутящему моменту.
Лекция №14
Измерение угловых и линейных размеров
Угловые размеры приходится измерять либо в узком диапазоне (до 900), либо в широком диапазоне – несколько оборотов.

В узком диапазоне используются ниже перечисленные датчики, имеющие абсолютные погрешности:




  1. Реостатный датчик






Поворот кольцевой трубки эквивалентен смещению движка потенциометра.

Стеклянная кольцевая трубка имеет внутри высокоомный проводник и часть трубки заполнена ртутью. При повороте трубки изменяется соотношение плеч делителя. Ртуть, охватывая высокоомный проводник, снижает его сопротивление.

Предел измерения <900.


  1. Индуктивный датчик


Якорь датчика выполнен как часть полусферы. В каждой перпендикулярной плоскости есть свой дифференциальный индуктивный датчик. На выходе составляющие по Х и по У складываются.




3. СКВТ – синусно-косинусный вращающийся трансформатор

Первичные обмотки (на статоре) размещены перпендикулярно друг другу.
Вторичные обмотки (на роторе) также размещены перпендикулярно друг другу.


Статор СКВТ закреплён и неподвижен, а ротор подвижен. Напряжения на обмотках ротора сдвинуты на 900. При повороте ротора напряжение одной обмотки должно изменяться по синусоидальному закону, а другой – косинусоидальному закону. Первичное симметрирование устраняет поперечную составляющую магнитного потока статора из-за неперпендикулярности размещения обмоток статора. Контроль симметрии достигается контролем тока в обмотке возбуждения (ток статора должен быть постоянным по амплитуде при вращении ротора СКВТ).
4. Линейная схема включения ЛВТ.



Одна из первичной и одна из вторичной обмотки подключены последовательно к источнику питания. С другой вторичной обмотки снимают Uвых, которое будет зависеть от угла поворота. Характеристика будет линейной в пределах 0-550, а далее нелинейной. Геометрически оси обмоток перпендикулярны как на статоре так и на роторе.

Z - для первичного симметрирования.

UВЫХ =
, точность 0,1% ,
5. Сельсин

а) сельсинная пара, работающая в индикаторном режиме.



ФС = ФС max sin ?t

. .

E1 = Emax cos ? E1/ = Emax cos ?

. .

E2 = Emax cos(? – 1200) E2/ = Emax cos(? – 1200)

. .

E3 = Emax cos(? + 1200) E3/ = Emax cos(? + 1200)



При

Если , то и за счет взаимодействия уравнительных токов со своими магнитными потоками СД и СП вызовут синхронизирующие моменты, которые действуют в противоположные стороны. Если ротор СП не затормозить, то он будет вращаться до угла .

При = k . t, то и  = k . t


Если  Мс = +

9 Мс = –
Когда СП n, то



б) Работа сельсинной пары трансформаторном режиме
В качестве измерителя рассогласования применяется бесконтактная сельсинная пара, работающая в трансформаторном режиме, где напряжение питания подведено только к обмотке статора СД.




Так как поток возбуждения СП отсутствует, то



где Z- полное сопротивление каждой фазной обмотки.

Эти токи создают магнитные потоки, которые в однофазной обмотке статора СП индуцируют ЭДС.

. .

E1/ = Ai1 cos ? E = W?∙Ф = W? ∙(ki) = Ai

.

E2/ = Ai2 cos( ? – 1200 )

.

E3/ = Ai3 cos( ? – 2400 ) = Ai3 cos( ? + 1200 )
где А- коэффициент пропорциональности (насыщение стали СП не учитывается).

Сумма ЭДС в обмотке возбуждения СП.


Тогда





Когда  0 UАБ = Umax

  0 UАБ = 0

Для практического использования удобна обратная зависимость, т. е. ротор СП следует довернуть на 90 0 по сравнению с ротором СД.


Полный сигнал выхода

Когда   0 UАБ = 0

Сельсинная пара широко применяется в следящих системах. Погрешность работы для сельсинов . Часто для развития требуется параллельная работа сельсинов для размножения задания . Для повышения точности работы сельсинной пары введём редуктор Р и мультипликатор М.







Uго, то – возможная ошибка.

Если ДТО и ДГО одинаковые, то Um го = Um то = Um , Uго = Uто = U

Крутизна характеристики выходного напряжения канала точного отсчёта будет в n раз больше, а погрешности каналов, соответственно,

 ;

K1– крутизна характеристики выходного напряжения грубого канала


– для случая прецизионного редуктора

Учитывая погрешности вводимые редуктором и мультипликатором, получим



где Л – погрешность из-за люфта (до ),

Р(n) – угловая погрешность в зацеплении редуктора с передаточным отношением n (до ).

Пример: ; ; ;



Необходимо применять прецизионный редуктор, который повысит точность при использовании менее точных датчиков.

Введение редуктора нарушает самосинхронизацию точного канала при больших углах рассогласования работы СС.

при n = 30  или Тогда при рассогласовании на угол больший следящая система будет согласовываться у ближайшего устойчивого нуля, которые располагаются через 120. Для устранения этого недостатка применяется канал грубого отсчёта с передаточным отношением 1:1 и синхронизирующее устройство. Такая система обладает самосинхронизацией в предела 3600 и повышенной точностью. Синхронизирующее устройство (СУ) переключает каналы грубого и точного отсчёта на входе усилителя в зависимости от величины угла рассогласования. При больших работает только грубый канал. Как только ошибка станет меньше зоны переключения (пер), которая определяется:

,

где ш – шаг датчика, то грубый канал отключается и включается точный канал.

при n = 30 т.е.

Если погрешность го = 10, то зона переключения .

Лекция № 15
Цифровые измерительные преобразователи
Они относятся к дискретным приборам.

Выходной сигнал – код.

Код - это последовательность сигналов или совокупность состояний элементов.

Чаще используются позиционные системы исчисления – значение числа которых зависит от разряда.
Например, двоичные: 8-4-2-1;

Непозиционная система исчисления .

Непозиционная система остаточных классов.

Виды:

Непрерывная функция заменяется дискретным значением непрерывного считывания. DХ – шаг квантования.

Алгоритм выбора дискретной величины может быть различным (округление до ближайшего целого верхнего и нижнего уровня, в этом случаю погрешность ± DХ, (можно до ближайшего уровня вверх или вниз, тогда ± DХ/2). За счет дискретизации по времени появляется погрешность, определяемая скоростью изменения функции, которая может быть больше, чем DХ.

Таким образом, величина погрешности зависит от числа уровней входной величины, которое определяется N=An , где N число уровней, n - число разрядов входа.

А – число разряда системы исчисления, например, 2; 8; 10.

Пример: A = 2; n = 4; N = 24 = 16.

Датчик линейного или углового перемещения с кодирующей маской.

22 21 20 излучатель фотодиод

0- 0 0 0

1- 0 0 1

2- 0 1 0

3- 0 1 1

4- 1 0 0

5- 1 0 1

6- 1 1 0

7- 1 1 1

Четырехразрядный код Грея.

ст.р.







м.р.




0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

1

1

2

0

0

1

0

3

0

1

1

0

4

0

1

1

1

5

0

1

0

1

6

0

1

0

0

7

1

1

0

0

8

1

1

0

1

9

1

1

1

1

10

1

1

1

0

11

1

0

1

0

12

1

0

1

1

13

1

0

0

1

14

1

0

0

0

15


Кодирующая маска представляет собой линейку с двумя различными свойствами («0» - не прозрачный участок, «1» - прозрачный участок).

Входная величина является перемещение маски, то есть пластинка соединена с механизмом, у которого необходимо измерить минимальное перемещение.

Выходная величина – код.
Для повышения точности измерения необходимо, клетки по вертикали сделать меньше. При этом погрешность не может быть больше одной клетки.

За счет неточности расположения лампочек на границе появляется погрешность неопределенного считывания. И тогда погрешность будет менять весь диапазон.

Для избежания этого можно использовать коды, в которых комбинация отличается только в одном разряде (код Грея):




Кодирующая маска для датчика углового перемещения. В коде Грея погрешность от считывания не превышает одного любого разряда.


Цифровой датчик углового перемещения последовательного счета
выход

Импульсы поступают на вход счетчика.

Входная величина – угол поворота.

Выходная величина – код.

1
реверсивный
0-разрядный – 1024 дырки для угла поворота 3600

Редуктосин
Индукционный редуктосин представляет собой многополюсный бесконтактный ВТ, состоящий из статора с большим числом зубцов, собранный из пластин электротехнической стали и ротора, выполненного в виде зубчатого колеса из электротехнической стали. Количество зубцов на роторе неравно количеству зубцов на статоре, поэтому они смещены, их угловое расположение разное. В пазы статора укладывается три обмотки – возбуждения, синусная и косинусная. При питании обмотки возбуждения переменным током в синусной и косинусной обмотках, размещенных на соседних зубьях статора, наводится ЭДС, причем за малый угол поворота входной оси редуктосина амплитуды выходных сигналов в синусной и косинусной обмотках изменяется на один период, а при повороте на 360° число периодов равно передаточному отношению электрической редукции 2n, где n=1,2,3. От значение передаточного отношения зависит точность измерения угла (редуктосин БСКТ-128).


  1. Двухфазный потенциометрический датчик угла с электрической редукцией.





Щетки разведены на 90° и механически зафиксированы.



  1. индукционные фазовращатели на основе СКВТ.

а) двухфазные фазовращатели



б)



однофазные фазовращатели

Здесь фазовые сдвиги равны, но противоположны по знаку.
Лекция № 16

Измерение состава и концентрации вещества

по электропроводности.
1.Кондуктометрический преобразователь для измерения концентрации соли.

Измеряется электропроводность вещества. , где



Мост с автоматическим уравновешиванием, в одно из плеч включено сопротивление раствора между двумя электродами (Rx), оно зависит от концентрации соли и температуры. Чтобы компенсировать температурную погрешность применяют терморезистор.

Положение движка реохорда определяет концентрацию (мг/л).

R1 и R2 – манганиновые сопротивления

P.S. Солемер для соли Na Cl при t = 200C


Мг/л

5

10

15

20

25



10

19.6

28.4

38

46.6


2.Потенциалометр – прибор для измерения активности (концентрации) водородных ионов.
Самая чистая вода (дисциллированная) имеет слабую электропроводность и диссоциируется на ионы водорода Н+ и ионы гидроксила ОН

Н2О  Н+ + ОН

При равновесии процесса диссоциации (образование ионов) и процесса восстановления (образование из ионов молекул воды) при t = 220С согласно закону действующих масс, получим [Н+] . [ОН] = 10-14. Откуда следует, концентрации СН+= СОН–=10-7. Введем параметр рН = - lg [Н+], где минус в формуле нейтрализует минус логарифмов чисел меньше 1. Чистая вода есть нейтральная среда рН = 7. Кислота PH=0, щелочь PH=14.

При растворении в воде кислоты (кислая среда), концентрация [Н+] , а рН  и изменяется от 6 до 0.При растворении щелочей концентрация [Н+]  из-за образования молекул воды в процессе восстановления, а рН  и изменяется от 8 до 14.




Реакция растворов (кислая, нейтральная, щелочная), зависящая от числа [Н+], определяется по разности потенциалов с помощью потенциалометра. Для определения показателя рН в раствор помещают два электрода. Первый электрод – стеклянная тонкостенная колба с раствором, рН которого известна, и проводник. Первый электрод имеет разность потенциалов . Второй электрод – эталонный (коламельный), дает постоянную разность потенциалов в любом растворе.

Основной процесс идет на границе стеклянной колбы и раствора (рНХ). Натрий из стекла переходит в раствор, а его место занимают ионы Н+, при этом возникает разность потенциалов b . pH.

=0,2845+0,058pH.


3.Кулонометрический преобразователь для измерения влажности газов.


Внутри электрода в виде трубки с фосфорным ангидридом расположены две спирали. Метод основан на измерении количества электричества при электролизе воды.

Когда фосфорный ангидрид сухой – ток отсутствует, между спиралями большое сопротивление. Через трубку прокачивается газ, вода из газа поглощается фосфорным ангидридом. При этом его сопротивление уменьшается, ток между спиралями растет, т.е. чем больше влажность, тем больше ток. Под действием тока вода разлагается на водород и кислород – электролиз.



4.Полярографический преобразователь для исследования состава раствора.
Позволяет определить состав раствора. Через раствор пропускается ток. Под действием тока происходит электролиз (т.е. выделение вещества из раствора), причем разные химические элементы выделяются при разных напряжениях, и, следовательно, токах.

Полярограмма (ВАХ):


Точки по оси U дают результат качественного анализа (каждому химическому элементу соответствует свой потенциал). Высота по оси I дает количественный анализ.

1 – потенциал первого химического элемента,

2 – потенциал второго химического элемента,

3 – потенциал третьего химического элемента.

Интеллектуальные устройства
Термин «интеллектуальный» для первичных устройств введен для устройств, содержащий микропроцессор. Это добавляет новые функциональные возможности. Интеллектуальный датчик может давать более точные показания, работать с большой разновидностью разных типов чувствительных элементов, а также составлять одно или несколько измерений в одно измерение, производить настройку на другой диапазон измерений (полуавтоматическая калибровка), осуществлять функции внутренней самодиагностики, что упрощает техническое обслуживание, сокращает объем обработки сигналов системой управления и приводит к тому, что набор приборов заменяют приборами одной модели.

Для того, чтобы заработали эти дополнительные функции интеллектуальному устройству требуется ручной коммуникатор (панель настройки). Прибор и коммуникатор к нему могут быть разнесены на большое расстояние друг от друга с помощью цифровой связи по двум проводам с помощью протокола HART, который позволяет передавать аналоговый и цифровой сигналы.

Использование цифровой связи для считывания измеряемого параметра позволяет одному прибору обрабатывать более одного измерения. Например, расходомер позволяет в одном сообщении считывать весовой расход, температуру, плотность жидкости процесса и суммарный весовой расход.

Считывание измеряемого параметра в цифровой форме сохраняет точность за счет устранения ЦАП и АЦП преобразований сигнала 4-20 мА. Однако, «мертвое» время, затрачиваемое на передачу сообщения, добавляет задержку к измерению, которое влияет на управление в быстродействующем контуре. Протокол HART построен по принципу главный = подчиненный. Это означает, что первичное устройство только отвечает на запросы. К одной линий моноканала можно подсоединить до 15 подчиненных устройств. Разряды цифрового сигнала передаются на частотах 1200 Гц «1» и 2200 Гц –«0». Частотные сигналы накладываются на нижний уровень аналогового сигнала 2-20 мА. Поскольку среднее значение частотного сигнала равно нулю, цифровая связь на влияет на токовый сигнал.

Каждое сообщение содержит адрес источника и назначения, а также имеет контрольную сумму для обнаружения любого искажения сообщения.

Лекция №17
Стандартизация
Стандартизация (законодательная метрология) – установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон в частности для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий эксплуатации и требований безопасности. Стандартизация основывается на объединенных достижениях науки, техники и передового опыта и определяет основу не только настоящего, но и будущего развития и должна осуществляться неразрывно с прогрессом.










где ИСО –Международная организация по стандартизации;

МЭК- Международная электротехническая комиссия;

ЭОКК- Европейская организация по контролю качества;

МБМВ – Международное бюро мер и весов;

МОЗМ – Международная организация законодательной метрологии.













В условиях рыночной экономики решающее значение приобретает конкурентоспособность продукции (изделия, услуги, процесса). Чтобы был спрос на то или иное изделие, оно должно обладать определенными потребительскими свойствами: исправно работать в соответствии со своим функциональным назначением, быть приемлемым по цене удовлетворять требованиям безопасности, экологии, эстетики и пр.

Совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением, называют качеством.

Международный опыт показывает, что достигнуть высокого уровня качества можно лишь при условии проведения системы научных технических и организационных мероприятий по управлению качеством продукции на всех стадиях ее жизненного цикла. Но для того чтобы управлять качеством, прежде всего, необходимо уметь это качество оценить, а в идеальном случае — измерить.




1   2   3   4   5   6   7


Измерение уровней
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации